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朱廣蔚 · 更新于 2020-12-16

Flask 鏈接 Redis 數(shù)據(jù)庫

本節(jié)使用 Flask 完成一個訪問 Redis 數(shù)據(jù)庫的例子，通過瀏覽器向用戶提供界面，在服務(wù)端使用 Flask 完成增、刪、改、查 Redis 數(shù)據(jù)庫的操作。

傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在超大規(guī)模和高并發(fā)類型的 web2.0 純動態(tài)網(wǎng)站已經(jīng)顯得力不從心，暴露了很多難以克服的問題，而非關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫則由于其本身的特點得到了非常迅速的發(fā)展。Redis 是是一個高性能的 key-value 數(shù)據(jù)庫，可以有效應(yīng)對高并發(fā)、大數(shù)據(jù)量訪問的難題。

1. 程序功能介紹

程序提供了如下功能：

  • 向 Redis 數(shù)據(jù)庫中插入一條數(shù)據(jù)；
  • 向 Redis 數(shù)據(jù)庫中批量插入多條數(shù)據(jù)；
  • 從 Redis 數(shù)據(jù)庫中刪除指定數(shù)據(jù)；
  • 修改 Redis 數(shù)據(jù)庫中的現(xiàn)有數(shù)據(jù)；
  • 從 Redis 數(shù)據(jù)庫中查詢所有的數(shù)據(jù)。

用戶通過瀏覽器對 Redis 數(shù)據(jù)庫進行操作，界面如下所示：

圖片描述

2. 源程序下載

例子包括 3 個源文件，如下表所示：

源文件 說明
app.py Flask 后端程序，對 Redis 數(shù)據(jù)庫進行操作
templates/index.html 首頁模板，提供增、刪、改、查的操作界面
templates/query.html 查詢結(jié)果模板，返回當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容

3. 首頁模板

首頁模板 templates/index.html 展示了對 Redis 數(shù)據(jù)庫增、刪、改、查的操作界面，templates/index.html 分為 5 個部分：

3.1 查詢數(shù)據(jù)

<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
</head>
<body>

<h2>查詢數(shù)據(jù)</h2>
<form action="/query", method="post">
    <input type="submit" value="查詢">
</form>

在第 2 行，定義表單 form 描述了查詢數(shù)據(jù)的界面，使用 POST 方法提交給服務(wù)端的 /query 頁面進行處理。

3.2 插入數(shù)據(jù)

<h2>插入數(shù)據(jù)</h2>
<form action="/insert", method="post">
    <input type="text" name="key" placeholder="鍵名">
    <input type="text" name="value" placeholder="鍵值">
    <input type="submit" value="插入">
</form>

在第 2 行，定義表單 form 描述了插入數(shù)據(jù)的界面，使用 POST 方法提交給服務(wù)端的 /insert 頁面進行處理；在第 3 行和第 4 行，表單中包含有兩個字段 key 和 value，作為插入 Redis 數(shù)據(jù)庫的鍵和值。

3.3 批量插入數(shù)據(jù)

<h2>批量插入數(shù)據(jù)</h2>
<form action="/insertMulti", method="post">
    <input type="text" name="keyA" placeholder="鍵名">
    <input type="text" name="valueA" placeholder="鍵值">
    <br>
    <input type="text" name="keyB" placeholder="鍵名">
    <input type="text" name="valueB" placeholder="鍵值">
    <input type="submit" value="插入">
</form>

在第 2 行，定義表單 form 描述了插入數(shù)據(jù)的界面，使用 POST 方法提交給服務(wù)端的 /insertMulti 頁面進行處理；在第 3 行和第 4 行，表單中包含有兩個字段 keyA 和 valueA；在第 6 行和第 7 行，表單中包含有兩個字段 keyB 和 valueB；這兩組鍵值對：keyA 和 valueA、keyB 和 valueB 會被批量插入到 Redis 數(shù)據(jù)庫。

3.4 刪除數(shù)據(jù)

<h2>刪除數(shù)據(jù)</h2>
<form action="/delete", method="post">
    <input type="text" name="key" placeholder="鍵名">
    <input type="submit" value="刪除">
</form>

<h2>刪除所有數(shù)據(jù)</h2>
<form action="/deleteAll", method="post">
    <input type="submit" value="刪除">
</form>

在第 2 行，定義表單 form 描述了刪除數(shù)據(jù)的界面，使用 POST 方法提交給服務(wù)端的 /delete 頁面進行處理；在第 3 行，表單中包含字段 key，指定被刪除的鍵。

在第 8 行，定義表單 form 描述了刪除所有數(shù)據(jù)的界面，使用 POST 方法提交給服務(wù)端的 /deleteAll 頁面進行處理。

3.5 修改數(shù)據(jù)

<h2>修改數(shù)據(jù)</h2>
<form action="/update", method="post">
    <input type="text" name="key" placeholder="鍵名">
    <input type="text" name="value" placeholder="鍵值">
    <input type="submit" value="修改">
</form>

</body>
</html>

在第 2 行，定義表單 form 描述了修改數(shù)據(jù)的界面，使用 POST 方法提交給服務(wù)端的 /update 頁面進行處理；在第 3 行和第 4 行，表單中包含有兩個字段 key 和 value，作為修改 Redis 數(shù)據(jù)庫的鍵和值。

4. 查詢結(jié)果模板

查詢結(jié)果頁面返回 Redis 數(shù)據(jù)庫中全部的鍵值對，頁面模板文件 templates/query.html 的內(nèi)容如下：

<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
</head>

<body>
<h1>全部的鍵值對</h1>
<table border=1 cellpadding=0>
    <tr>
        <td>鍵</td>
        <td>值</td>
    </tr>
    {% for key in dict %}
    <tr> 
        <td>{{ key }}</td>
        <td>{{ dict[key] }}</td>
    </tr> 
    {% endfor %}
</table>
<br>
<a href="/">返回主頁</a>
</body>
</html>

在第 8 行，定義了一個 table，使用 table 顯示全部的鍵值對，table 包含 2 列，第 1 列顯示鍵，第 2 列顯示值；在第 13 行，F(xiàn)lask 程序傳遞給頁面模板一個參數(shù) dict，參數(shù) dict 包含有 Redis 數(shù)據(jù)庫的鍵值對，使用 for 循環(huán)顯示 dict 中的鍵值對。

假設(shè) Redis 數(shù)據(jù)庫中包括 3 個鍵值對：

  • ‘www’:‘WWW’；
  • ‘imooc’:‘IMOOC’；
  • ‘com’:‘COM’。

則 /query 界面如下圖所示：

圖片描述

5. 后端 Flask 程序

服務(wù)端的 Flask 程序 app.py 提供了對 Redis 數(shù)據(jù)庫增、刪、改、查的操作。

5.1 安裝相關(guān)模塊

flask 操作 Redis 數(shù)據(jù)庫需要使用 redis 第三方模塊，redis 需要單獨安裝，如果你的環(huán)境中沒有 redis，可以使用下面這條命令安裝：

$ pip3 install redis

5.2 引入相關(guān)模塊

#!/usr/bin/python3
from flask import Flask, render_template, request
import redis

app = Flask(__name__)
db = redis.Redis(host='localhost', decode_responses=True)

首先引入模塊 flask 和 redis，其中 flask.request 對象用于獲取表單參數(shù)。

在第 6 行，創(chuàng)建 Redis 數(shù)據(jù)庫連接對象，在默認情況下，Redis 數(shù)據(jù)庫返回的結(jié)果是字節(jié)，通過設(shè)定參數(shù) decode_responses=True 使 Redis 返回字符串。

5.2 展示首頁面

@app.route('/')
def index():
    return render_template('index.html')

訪問首頁面時，使用函數(shù) index () 進行處理，函數(shù) index () 渲染模板文件 index.html。

5.3 查詢數(shù)據(jù)

@app.route('/query', methods = ['post'])
def query():
    keys = db.keys()
    dict = {}
    for key in keys:
        value = db.get(key)
        dict[key] = value
    return render_template('query.html', dict = dict)

用戶查詢數(shù)據(jù)時，通過 POST 方法將表單提交給 /query 頁面，F(xiàn)lask 應(yīng)用將請求轉(zhuǎn)發(fā)給函數(shù) query () 處理。

函數(shù) query () 通過調(diào)用 db.keys () 獲取 Redis 數(shù)據(jù)庫中所有的鍵，調(diào)用 db.get (key) 獲取鍵對應(yīng)的值，創(chuàng)建一個字典 dict 存儲查詢結(jié)果，最后將 dict 作為參數(shù)傳遞給模板 query.html，模板 query.html 以 table 的形式展現(xiàn)鍵值對，如下圖所示：

圖片描述

5.4 插入數(shù)據(jù)和修改數(shù)據(jù)

@app.route('/insert', methods = ['post'])
@app.route('/update', methods = ['post'])
def insert():
    key = request.form['key']
    value = request.form['value']
    db.set(key, value)
    return query()

在 Redis 數(shù)據(jù)庫中，插入數(shù)據(jù)和修改數(shù)據(jù)使用相同的操作，因此可以使用相同的函數(shù)處理插入數(shù)據(jù)和修改數(shù)據(jù)。在第 3 行，定義了函數(shù) insert，它是兩個頁面的處理函數(shù)：

  • 用戶插入單條數(shù)據(jù)時，通過 POST 方法將表單提交給 /insert 頁面，F(xiàn)lask 應(yīng)用將請求轉(zhuǎn)發(fā)給函數(shù) insert () 處理；
  • 用戶修改數(shù)據(jù)時，通過 POST 方法將表單提交給 /update 頁面，F(xiàn)lask 應(yīng)用將請求轉(zhuǎn)發(fā)給函數(shù) insert () 處理。

通過 request.form [‘key’] 獲取表單中的 key 字段，通過 request.form [‘key’] 獲取表單中的 value 字段，使用 db.set (key, value) 將鍵值對插入到 Redis 數(shù)據(jù)庫中。

最后，調(diào)用函數(shù) query () 返回數(shù)據(jù)庫查詢的結(jié)果，結(jié)果會顯示出新插入的鍵值對。

@app.route('/insertMulti', methods = ['post'])
def insertMulti():
    keyA = request.form['keyA']
    valueA = request.form['valueA']
    keyB = request.form['keyB']
    valueB = request.form['valueB']
    db.mset({keyA:valueA, keyB:valueB})
    return query()

用戶插入多條數(shù)據(jù)時，通過 POST 方法將表單提交給 /insertMulit 頁面，F(xiàn)lask 應(yīng)用將請轉(zhuǎn)發(fā)給函數(shù) insertMulti () 處理。表單中包含有 2 組鍵值對：keyA 與 valueA、keyB 與 valueB，使用 db.mset ({keyA:valueA, keyB:valueB}) 將這 2 組鍵值對批量插入到 Redis 數(shù)據(jù)庫中。

最后，調(diào)用函數(shù) query () 返回數(shù)據(jù)庫查詢的結(jié)果，即數(shù)據(jù)庫當(dāng)前包含有哪些鍵值對。

5.5 刪除數(shù)據(jù)

@app.route('/delete', methods = ['post'])
def delete():
    key = request.form['key']
    db.delete(key)
    return query()

用戶刪除單條數(shù)據(jù)時，通過 POST 方法將表單提交給 /delete 頁面，F(xiàn)lask 應(yīng)用將請轉(zhuǎn)發(fā)給函數(shù) delete () 處理。函數(shù) delete () 調(diào)用 db.delete (key) 刪除數(shù)據(jù)庫中指定的鍵。

最后，調(diào)用函數(shù) query () 返回數(shù)據(jù)庫查詢的結(jié)果，即數(shù)據(jù)庫當(dāng)前包含有哪些鍵值對。

@app.route('/deleteAll', methods = ['post'])
def deleteAll():
    db.flushall()
    return query()

用戶刪除全部數(shù)據(jù)時，通過 POST 方法將表單提交給 /deleteAll 頁面，F(xiàn)lask 應(yīng)用將請轉(zhuǎn)發(fā)給函數(shù) deleteAll () 處理。函數(shù) deleteAll () 調(diào)用 db.flushall () 刪除數(shù)據(jù)庫中全部的鍵值對。

最后，調(diào)用函數(shù) query () 返回數(shù)據(jù)庫查詢的結(jié)果，即數(shù)據(jù)庫當(dāng)前包含有哪些鍵值對。

5.6 啟動 Flask 程序

最后調(diào)用 app.run () 啟動 Flask 程序：

app.run()

6. 小結(jié)

本節(jié)講解了訪問 redis 數(shù)據(jù)庫的相關(guān) API，使用思維導(dǎo)圖概括如下：

圖片描述